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城市钢桥设计标准PAGEPAGE2目 录总 则 1术语和符号 2术语 2符号 3材料及设计指标 8材料 8设计指标 基本规定 17总体分析 23结构模拟 23总体分析 23初始缺陷 24构件的截面分类 30构件设计 32一般规定 32轴心受力构件 32受弯构件 38拉弯、压弯构件 40受扭构件 42板件结构 46一般规定 46设计和模拟基础 46构件设计中的剪力滞后 47极限承载力状态下正应力导致的板屈曲 52剪切抗力 62横向力的抗力 677.7 耦合 70翼缘引起的屈曲 71加劲肋和细节 72应力折减法 79正交异性板钢桥面 82一般规定 82设计强度验算 85疲劳强度验算 87节点与连接 88一般规定 88焊缝连接 88螺栓和铆钉连接 949.4 销铰 98疲劳设计 100一般规定 100疲劳荷载 100疲劳应力幅 101疲劳强度 102疲劳验算 焊后处理 钢-混凝土组合梁 基本规定 极限状态计算 121抗剪连接件 133构造要求 138缆索系统 145一般规定 145结构设计 152构造要求 17413.1 钢板梁 17413.2 钢箱梁 17613.3 钢桁梁 17813.4 钢管 18013.5 钢管混凝土 18513.6 钢塔 18613.7 钢拱 187附属构造与支座 188一般规定 188桥面铺装 18914.3 栏杆 19214.4 排水 19414.5 伸缩缝 19514.6 支座 19714.7 声屏障 200耐久性设计 202一般规定 202钢结构防腐涂装设计 202耐候钢耐久性设计 205缆索系统耐久性设计 212钢混接触面耐久性设计 214景观设计 215景观设计总则 215总体景观设计 215结构景观设计 216附属设施景观设计 217景观设计评价 21817 人行桥 220附录A 轴心受压构件整体稳定折减系数 222附录B 受压加劲板的弹性屈曲系数 228附录C 梁的整体稳定系数 232附录D 加劲板的临界应力计算 237附录E 节点板撕裂强度、剪应力和法向应力验算 243附录H 钢-混凝土组合梁稳定计算 245附录G 腐蚀环境分类 250附录H 涂层体系 251附录I 涂料性能要求 255本规程用词说明 257引用标准名录 259城市钢桥设计标准征求意见稿城市钢桥设计标准征求意见稿PAGEPAGE8ContentsGeneralProvisions 1andSymbols 22Symbols 3MaterialandDesignStrength 8Material 8DesignStrength GeneralRequirement 17StructuralAnalysis 23StructureModeling 23StructuralAnalysis 23InitialImperfections 24ClassificationofSection 30StructureMemberDesign 32GeneralRequirement 32AxiallyLoadedMembers 32FlexualMembers 38MembersunderCombinedAxialForceandBending 40Member 42Plates 46GeneralRequirement 46DesignandSimulation 46ShearLaginMembersDesign 47BucklingofPlates 47ShearResistance 52LateralResistanc 62Coupling 70BucklingcausedbyFlanges. 71StiffenersandDetails 72StrengthReductionMethods 78OrthotropicSteelDecks 82GeneralRequirement 82StrengthCalculation 85DesignforFatigue 87JiontsandConnections 88GeneralRequirement 88Connections 88BoltandRivetConnections. 94PinsConnections 98DesignforFatigue 100GeneralRequirement 100FatigueLoads 100FatigueStressAmplitude 101FatigueStrength 102DesignforFatigue PostweldingTreatments CompositeSteelandConcretsBeams GeneralRequirement UltimateStateCalculation 121ShearConnections 133DetailingProvisions 138CableSystem 152GeneralRequirement 174StructuralDesign 174DetailingProvisions 176SteelPlate-girder 176SteelBoxGirder 177SteelTruss 178SteelTubule 180Concrete-filledSteelTubularColumn 185Steel186SteelArch 187AuxiliaryStructureandBridgeBearings 188GeneralRequirement 188BridgeDeckPavement 191Railing 194Deckdrainage 196ExpansionJoint 197BridgeBearings 199NoiseBarriers 200DurabilityDesign 202GeneralRequirement 202SteelCorrosionsPreventingDesign 202DurabilityDesignofWeatheringSteel 205DurabilityDesignofCableSystem 212DurabilityDesignofSteel-concreteContactSurface 214LandscapeDesign 215GeneralRequirement 216OverallDesign 217StructuralLandscapeDesign 218LandscapeDesignofAncillaryFacilities 218LandscapeDesignEvaluation 218Footbridges 220ApendixA Overallstabilityreductioncoefficientofaxialcompressionmembers222ApendixB Elasticbucklingcoefficientofcompressionstiffenedplate 228ApendixC Overallstabilitycoefficientofbeam 232ApendixD Calculationofcriticalstressofstiffenedplate 237ApendixECalculationoftearstrength,shearstressandnormalstressofgussetplate ApendixH Stabilitycalculationofsteel-concretecompositebeam 245ApendixG Classificationofcorrosiveenvironment 250ApendixH Coatingsystem 251ApendixI Coatingperformancerequirements 255Explanationofwordinginthisspecification 257Listofquotedstandards. 259城市钢桥设计标准征求意见稿城市钢桥设计标准征求意见稿PAGEPAGE531 总 则条文说明城市道路钢桥是用钢材作为主要建造材料的桥梁,具有强度高,自重轻等特点。本标准适用于城市道除参照本标准外,尚应符合有关规范的规定。2 术语和符号buckling

术语整稳性overall stability在外荷载作用下,整个结构或构件抵抗侧向屈曲或失稳的能力。局失稳local stability failure有宽度effective width在进行截面强度和稳定计算时,假定板件有效的那一部分宽度。长比slenderness ratio构件计算长度与构件截面回转半径的比值。弹临应力elastic critical stress对理想的结构,采用弹性小变形理论,结构变得不再稳定时的应力。薄应力in-plane stress板平面内的应力。grosssection构件的全横截面面积,但是不包括不连续的纵向加劲肋。有截面effective section板屈效或力后应或者和全有效” 示的曲和剪后,“有效p”表板屈效应,“效s”表剪后效。板构slab structure采用平板组成的结构,可以是带加劲肋的,也可以是不带加劲肋的。加肋stiffened plate板或截面连接在一块板上,以抵抗板的屈曲或加强该板加板stiffened slab带有纵向加劲肋或横向加劲肋或采用纵向加劲肋和横向加劲肋的板。子块sub- section被翼缘和/或加劲肋包围的没有加劲肋的板部分。混梁hybrid beam腹板和翼缘采用不同钢种的梁,本规范假定翼缘钢种比腹板的钢种级别高。钢混凝土组梁steel and concerte composite beam由钢梁和混凝土板连成整体并且在横截面内能够共同受力的构件。符号E——钢材的弹性模量;Ec——混凝土的弹性模量;Es——Ep————Gc——混凝土的剪变模量;EsEp——fckfcd——ftkftd——fskfsd——fpk、fpd——预应力钢筋抗拉强度标准值、设计值;fsd——普通钢筋抗压强度强度设计值;fpd——预应力钢筋抗压强度强度设计值;fd——钢材强度设计值;fvd——钢材抗剪强度设计值;fy——钢材屈服强度;Ms——形成组合作用之后,组合梁截面的弯矩值;Mp2——预加力Np产生的次弯矩;Md——组合梁最大弯矩设计值;Mb,Rd——组合梁侧向抗扭曲弯矩;MRd——组合梁截面抵抗弯矩;MRk——采用材料强度标准值计算得到组合梁截面的抵抗弯矩;Mcr——组合梁侧向扭转屈曲的弹性临界弯矩;Mf.Rd——只考虑翼缘作用时截面设计塑性弯矩抗力;Ml.d——(;MEd——设计弯矩;NEd——设计轴力;Np——预应力钢束的预加力合力;FEd——设计横向力;VEd——设计剪力,包括扭矩产生的剪力;Vdr——连接件正常使用状态承载力;Vdu——连接件承载能力极限状态承载力;Vl——单位长度内结合面上的纵向剪力;VlRd——单位长度内纵向界面抗剪承载力设计值;Vd——组合梁竖向剪力设计值;Vs——混凝土桥面板中的纵桥向剪力;max——钢梁腹板最大折算应力;E——疲劳荷载作用下钢梁翼缘等效正应力幅;c——钢材疲劳抗力;、——钢梁腹板计算高度边缘同一点上同时产生的正应力、剪应力;E——疲劳荷载作用下剪力连接件等效剪应力幅;c——对应于200万次应力循环的剪力连接件疲劳设计强度;————bf——、——be——桥面板的有效翼缘宽度;a——b————beff——弹性剪力滞后的有效s宽度d——开孔板圆孔直径;ds——贯通钢筋直径;dsc——钢梁截面形心到混凝土翼板截面形心的距离;h——组合梁截面高度;t——板的厚度;tw——————lcs——由预应力束集中锚固力、混凝土收缩变形或温差引起的纵桥向剪力计算传递长度;p——连接件的平均间距;ys——钢筋截面重心至钢筋和钢梁形成的组合截面中和轴的距离。yp——预应力钢筋截面形心至钢筋和钢梁形成的组合截面中和轴的距离;yps——预应力钢筋与普通钢筋截面形心至钢筋和钢梁形成的组合截面中和轴的距离;A——钢梁截面面积;Ac——混凝土桥面板截面面积;Acr——由纵向普通钢筋、预应力钢筋与钢梁形成的组合截面的面积。Ae——单位长度内板内横向钢筋总面积;As——圆柱头焊钉杆径截面面积、两圆孔间钢板截面积;Asl——一个加劲板上所有纵向加劲肋的横截面面积Ast——一个横向加劲肋的横截面面积Aeff——有效横截面面积Ac,eff——板屈曲的有效p横截面面积Ac,eff,loc——考虑局部屈曲的有效p横截面面积I——组合梁全截面惯性矩;Ic——混凝土桥面板的截面惯性矩;Icr——由纵向普通钢筋与钢梁形成的组合截面的惯性矩;Is————S——混凝土板对组合截面中和轴的面积矩;Weff——有效弹性抗弯模量;Wn——组合截面净截面模量。k——连接件刚度系数;n0——钢材与混凝土弹性模量的比值;ns——连接件在一根梁上的列数;LT——缺陷系数;——损伤等效系数;——刚度折减系数;0——结构重要性系数;Ff ——Ff ——LT——组合梁侧向扭曲折减系数;L——根据荷载类型确定的徐变因子;——弹性剪力滞后效应的有效s宽度系数;p——桥面顶板厚度;h——纵肋高度;t——纵肋厚度;o,l——顶板和纵肋的纵向正应力;g,l——l,l————全桥体系作用和局部体系作用顶板和纵肋的纵向正应力组合系数;C——城市道路等级修正系数;E1,E1——依据简化荷载模型计算的等效疲劳应力幅;C,S——考虑尺寸效应修正后的200万次疲劳强度;kS——尺寸修正系数;C,C——200——材料及设计指标材料Q235Q355Q370Q390Q420Q500GB/T700(GB/TGB/T714条文说明50283进行统计分析,研究确定其设计指标及适用范围,其质量应符合国家标准的规定。钢桥主体结构的8mm150mm。t0℃≥t≥-20Q235和Q355CQ370qQ390Q420和Q500满足质量等级Dt≤-20和Q355等级DQ370q、Q390、Q420和Q500的冲击韧性应满足质量等级E条文说明桥梁工作温度指桥梁所处外部环境工作下的温度,严格来说桥梁工作温度的取值与可靠度有关。为便于使用,一般可取桥梁最低日平均气温。t≤-20℃时,Q235Q355的冲击C的要求,而Q370q、Q390Q420和Q500级DGB/T 714条文说明钢材锈蚀是阻碍钢结构桥梁发展的主要原因之一,同时钢材防腐涂装费用在桥梁初期建设费用中占有较大的比例。耐候钢是钢铁行业在提高钢材抵抗自然环境腐蚀方面做出了大量努力后的一个典型成果。耐候钢并不是不发生锈蚀,而是在钢材表面形成致密且连续的安定锈层,可以依靠其自身性能抵抗一般环境但是从整个桥梁使用期间来衡量,耐候钢桥的费用远远低于普通钢桥的费用。美国、日本的钢结构桥梁已经广泛推广耐候钢,我国目前已经具备了耐候钢的生产能力,并开始向国外出口。Z用结钢GB/T 714规定条文说明采用Z向钢由于当焊接熔融面平行于材料表面时,层状撕裂较易发生,对沿厚板方向承受拉力的接头不利。其材质应符合国家标准《桥梁用结构钢》GB/T714的性能要求。高度栓螺、圈应合家准GB/T 1228~1231规。普螺应合家《角螺栓C(GB/T 六头栓5782)的定。圆柱头焊钉连接件的材料应符合国家标准《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》(GB/T10433)锚的料采用Q235Q355Q390或度高的材其量级宜于B其质符国标《素构钢GBT 7低金强结钢GBT 和《梁结钢GB/T 714的定。条文说明对于工作温度不高于-240C级;40mmD级。铆采的号材应符国标《准用碳热圆(GB 规定。(GB/T36993)条文说明高强环槽铆钉,又称哈克(HUCK)铆钉或哈克螺栓,是根据胡克定律原理,在环槽铆钉专用设备的作用,轴向拉力铆钉,同时径向挤压套环,将套环的金属挤压到带有多条独立环状沟槽的铆钉的凹槽内,20405.8R8.8R10.9R环槽铆钉。高强Ⅰ型环槽铆钉(暂时不如) 高强短尾型环铆钉钢件用钢质符合家《般用铸碳件(GB/T 规定。销、、轴宜用质碳结构锻制轧钢材其质应符国标准优质碳结钢(GB/T 699)规。条文说明在焊接结构中,自动焊、半自动焊所采用的焊丝、焊剂,手工焊的焊条及其焊接工艺,直接影响焊接接头的性能,为使其尽可能与基材相匹配,规定要求通过试验选用合适的焊接材料和焊接工艺,确保焊接质量和结构安全。对需要验算疲劳的结构构件,为减少焊缝金属中的含氮量防止冷裂纹,并使焊缝金属脱硫减小形成的热裂纹的倾向,以综合提高焊缝质量,宜采用低氢型碱性焊条。非接构铸件的量符国标一般程铸碳件(GB/T 的规焊结用钢的质应合家《接结用素铸(GB/T 的规。高强度钢丝应符合国家标准《桥梁缆索用热镀锌或锌铝合金钢丝(GB/T 或《拉用挤乙高强丝索(GB/T 18365)的定。钢绞线应符合国家标准《预应力混凝土用钢绞线(GB/T 5224)或《高强度低弛预力镀钢线(YB/T 152)规。钢丝绳应符合国家标准《重要用途钢丝绳(B 8918《钢丝绳通用技术条件》(GB/T 或直径丝(GB/T 20067)规。设计指标3.2.1-13.2.1-2表3.2.1-1碳素结构钢和低合金结构钢强度设计值(MPa)钢材抗拉、抗压和抗弯fd抗剪fvd端面承压(刨平顶紧)fcd牌号厚度(mm)Q2351619011028016~4018010540~100170100Q3551628516535516~4027516040~6327015563~8026015080~100250145Q3901631018037016~4029517040~6328016063~100265150Q4201633519539016~4032018540~6330517563~100290165表3.2.1-2桥梁用结构钢强度设计值(MPa)钢材抗拉、抗压和抗弯fd抗剪fvd端面承压(刨平顶紧)fcd牌号厚度(mm)Q355q5028516535550~100275160Q370q5029517038550~100285165Q420q5033519040050~100325185Q500q5040023047550~100380215注:表中厚度系指计算点的钢材厚度,对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。条文说明抗拉、抗压和抗弯强度设计值fd以钢材屈服强度fy为基础除以材料分项系数R并取5的整倍数而3得。材料分项系数R=1.25。钢材的抗剪强度设计值以fd为基础,fvdfd/3

0.577fd。钢材端面承压(刨平顶紧)设计值以抗拉强度最小值fu为基础,fcdfu/1.322。3.2.2-1表3.2.2-1铸钢和锻钢的强度设计值(MPa)强度种类钢号ZG230-450ZG270-500ZG310-57035号钢45号钢抗拉、抗压和抗弯fd170200225250280抗剪fvd100115130145160铰轴紧密接触时径向受压frd185100110125140辊轴或摇轴自由接触时径向受压frd26.58.09.010.011.0销孔承压fsd——————1902102×45°的接触。2向受压设计值取用其较低者。条文说明铸钢件在城市桥梁中一般用作支承部件,有些部件如支座需要承受较大冲击力,选材时避免采用强度较低、塑性较差、冲击韧性较低的铸钢。本条所列铸钢和锻钢的强度设计值有以下几点需作说明:fdfy为基础除以材料分项系数R5R=1.363.2.23545fd仍取R=1.25。3铸件抗剪强度设计值以fd为基础,fvdfd/ fd。33.2.2-11/4frd1的数值当承压面积采用轴径截面(通过轴直径的截面)时frd1fdfd。也用辊径截面上的平均应力来表示。3.2.2-1fsdfd。3.2.4-1表3.2.4-1普通螺栓连接的强度设计值(MPa)螺栓的性能等级、锚栓和构件钢材的牌号普通螺栓锚栓C级A、B级抗拉fbtd抗剪fbvd承压fbcd抗拉fbtd抗剪fbvd承压fbcd抗拉fatd普通螺栓4.6级、4.8级145120——————————5.6级——————185165————8.8级——————350280————锚栓Q235————————————125Q355————————————160构件Q235————265————350——Q355————340————450——Q390————355————470——Q420————380————500——注:A、B级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度,C级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度,均应符合国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的要求。条文说明本条给出了普通螺栓连接的抗拉、抗剪和承压强度设计值。螺栓连的受拉和受剪由螺栓自身承担,其fb除以相应的抗力分项系数u R计值按孔壁钢材的最小抗拉强度fu除以相应抗拉分项系数R确定。各抗力分项系数经参考有关规范并换算后取得。3.2.5-1表3.2.5-1高强度螺栓的预拉力设计值(kN)性能等级螺纹规格M20M22M24M27M30M368.8S12515017523028010.9S155190225290355表3.2.5-2高强环槽铆钉的预拉力设计值(kN)性能等级螺纹规格T20M22M24M27M30M368.8S12617520825031510.9S1812202573344085953.2.5-13.2.6-1表3.2.6-1铆钉连接的强度设计值(MPa)铆钉钢号和构件钢材牌号抗拉(钉头拉脱)frtdfrvdfrcdI类孔II类孔I类孔II类孔铆钉BL2或BL3105160135————构件Q235——————390320Q355——————500405Q390——————520425I先钻成或冲成较小的孔,然后在装配好的构件上再扩钻成的孔。0.8。条文说明表3.2.6-1中铆钉连接的抗拉(钉头拉脱)强度设计值fr和抗剪强度设计值fr,是根据《标准件用碳td vduuB7152fraB3fr0a,uuBL2考有关规范并换算后分别取:抗拉=3.126I类孔=2.045II类孔=2.446fr/计算R R后均取5的整倍数。

R u RR 铆钉连接在确定承压强度时,一般认为只与构件钢材强度有关,但为了避免钉杆先于孔壁破坏,构件3.2.6-1Q235钢、Q355Q390钢,Q420Q235=0.96Q355Q390=0.95;IIQ235R=1.17Q355Q390R=1.15R 3.2.7-1表3.2.7-1钢材和钢铸件的物理性能指标弹性模量E(MPa)剪切模量G(MPa)线膨胀系数(1/℃)泊松比v(kg/m3)2.06×1050.790×10512×10-60.3178503.2.8-1表3.2.8-1钢丝、钢绞线的抗拉强度设计值(MPa)材料种类抗拉强度标准值fk抗拉强度设计值fd钢丝167090017709551860100519601055钢绞线1770955182098018601005196010555mmI0.9。2表列抗拉强度设计值,用于销接式吊索时乘以折减系数0.83。条文说明b(JTG-T3365-01)2.48~2.56,比钢结构普通钢材的安全系数取得高,经换算R=1.85。当钢丝、钢绞线用作吊索时,由于吊索的安全系数比拉索更高,因而按拉索安全系数换算得到的强度设计值还要折减。(kN)除以抗拉强度分项系数R,R3.2.9-1取值。

表3.2.9-1钢丝绳抗拉强度分项系数R材料种类骑跨式吊索销接式吊索抗拉强度分项系数R2.952.24 基本规定条文说明城市钢桥设计的两类极限状态:状态,包括构件和连接的强度破坏、结构或构件丧失稳定及结构倾覆等。构件正常使用的开裂、变形及影响结构耐久性的局部损坏等。并规定了四种设计状况以及对应应开展的极限状态设计:用极限状态设计。用极限状态设计。S Sm

G

Q,

nQ

4.0.2-1ud

i1

ik

Q11k cj2

LjQjjk ( )或 S SmG

,nQ

(4.0.2-2)ud

i1

1d j2

jd式中:Sud——承载能力极限状态下作用基本组合的效应设计值;S()——作用组合的效应函数;0——结构重要性系数,按表4.0.2-1规定的结构设计安全等级采用,按持久状况和短暂状况承载能力极限状态设计时,公路桥涵结构设计安全等级应不4.0.2-11.1、1.00.9;G——第i个永久作用的分项系数,应按表4.1.2-2的规定采用;GGik、Gid——第i个永久作用的标准值和设计值;Q——汽车荷载(含汽车冲击力、离心力)的分项系数。采用车道荷载计算时QQQ取 采车荷计分系取QQ

1.8。当某个可变作用在组合中其效应值超过汽车荷载效应时,则该作用取代汽车荷载,其分Q项系数取Q

1.4;对专为承受某作用而设置的结构或装置,设计时该作Q用的分项系数取Q

1.4;计算人行道板和人行道栏杆的局部荷载,其分Q顶系数也取Q

1.4;Q1k、Q1d——汽车荷载(含汽车冲击力、离心力)的标准值和设计值;Q ——(QQ j个可作的项数取 但荷的项数取 Q Qjk、Qjd——在作用组合中除汽车荷载(含汽车冲击力、离心力)外的其他第j个可c——c。cQjk——在作用组合中除汽车荷载(含汽车冲击力、离心力)外的第j个可变作用的组合值;Lj——j使用限现《路程技标(JTG B01)取时可作的设计用限载整数取Lj否Lj取值按研究。S当用作效按线关考基本合效设值 可通过作Sud用效应代数相加计算。70%取用。表4.0.2-1公路桥涵结构设计安全等级设计安全等级破坏后果适用对象一级很严重各等级公路上的特大桥、大桥、中桥;及城市附近交通繁忙公路上的小桥二级严重三、四级公路上的小桥;及城市附近交通繁忙公路上的涵洞三级不严重三、四级公路上的涵洞表4.0.2-2永久作用的分项系数序号作用类别永久作用分项系数对结构的承载能力不利时对结构的承载能力有利时1混凝土和圬工结构重力(包括结构附加重力)1.21.0钢结构重力(包括结构附加重力)1.1或1.22预加力1.21.03土的重力1.21.04混凝土的收缩及徐变作用1.01.05土侧压力1.41.06水的浮力1.01.07基础变位作用混凝土和圬工结构0.50.5钢结构1.01.0注:本表序号1中,当钢桥采用钢桥面板时,永久作用分项系数取1.1;当采用混凝土桥面板时,取1.2。(1)作用偶然组合的效应设计值可按下式计算:S SmG

,A,或

nQ,Q

4.0.2-3ad i

ik d f

q1

j

qjjk ( )式中:Sad——承载能力极限状态下作用偶然组合的效应设计值;A——偶然作用的设计值;Adf1——汽车荷载(含汽车冲击力、离心力)的频遇值系数,取f10.7;当某个可变作用在组合作为其效应值超过汽车荷载效应时,则该作用取代汽车荷载,人群荷载f1.0,风荷载f0.75,温度梯度作用ff1Q1k——汽车荷载频遇值;

0.8,其他作用f1.0;f1、qj——第1个和第j个可变作用的准永久值系数,汽车荷载(含汽车冲击力、离心力)qqqq,其他作用q1.0;q1Q1k、qjQjk——第1个和第j个可变作用的准永久值。S(2)当用作效按线关考时作然组的应计值 可过作用Sad效应代数相加计算。作地组的应计值按行公工抗震范(JTG B02)的有定计。S SmG

nQ,Q

4.0.3-1fd i

ik f1

j

qjjk ( )式中:

——作用频遇组合的效应设计值;SfdSf1——汽车荷载(不计汽车冲击力)频遇值系数,取f10.7;当某个可变作用在组合中其效应值超过汽车荷载效应时,则该作用取代汽车荷载,人群荷载f1.0,风荷载f0.75,温度梯度作用f

0.8,其他作用f1.0。S作与用应线性系虑,用组合效设值 可通作用Sfd效应代数相加计算。:S SmG

n,Q

4.0.3-2qd iki1

j

qjjk ( )S式中: ——作准久合的应计;Sqdqj——第j个可变作用的准永久值系数,汽车荷载(不计汽车冲击力)q0.4,人群荷载q0.4,风荷载q0.75,温度梯度作用q0.8,其他作用q1.0。S当用作效按线关考时作水久合效设值 可通过Sqd作用效应代数相加计算。,,,1.0。作1.0,100年。(CJJ 条文说明城市钢桥设计需要满足工程结构应具有的安全性、耐久性和适用性的功能要求,《城市桥梁设计规范》(CJJ当提高。标准化、通用化的结构单元和构件,构造和连接应便于制作、安装、检查和维护。条文说明结构设计应结合现场条件、运输条件以及安装设备等因素做到经济合理,构件类型应尽可能的少,结构细节应便于制造、安装和维护,特别是重要接头部位,要便于工作人员操作和质量检测。构件设计中应避免截面的急剧变化,应力集中容易导致疲劳开裂乃至脆断。细节设计时应注意降低焊接残余应力和附加应力。求。1/2)5.2.2条文说明城市桥梁作为道路设施中具有跨越能力的承重建筑,是交通要道,也是城市景观中重要的审美对象。(地铁等情况,同时人们对桥梁美观的追求越来越高,桥梁已经成为城市的主要标志性建筑。因此城市钢桥设计时,要同时满足功能、环境及美观的需要,将人、车、路、环境构成一个统一和谐的整体。计,与周围建筑或者环境相协调。条文说明(CJJ69)围建筑或者环境相协调。总体分析结构模拟模型和基本假定静力计算动力计算总体分析承载力桥梁承载能力极限状态应按下式进行验算:0SdRd

(5.2.1-1)式中:0——结构重要性系数;Sd——Rd——结构或结构构件的抗力设计值。1.0)Sbk,ikSsk,i

(5.2.2-1)i=ii

(5.2.2-2)Si=ii

(5.2.2-3)式中:kqf——kqf=2.5;Sbk——Ssk——li——第i个桥墩处失效支座与有效支座的支座中心间距;RGki——在永久作用下,第i个桥墩处失效支座的支反力,按全部支座有效的支撑体系计算确定,按标准值组合取值;RQki——在可变作用下,第i个桥墩处失效支座的支反力,按全部支座有效的支撑体系1变形1.0表5.2.3-1竖向挠度限值桥梁结构形式简支或连续桁架最低简支或连续板梁梁的悬臂端部斜拉主梁悬索桥加劲梁限值l500l500l1300l400l250注:1表中l计算跨径,l1为悬臂长度。当荷载作用于一个跨径内有可能引起该跨径正负挠度时,计算挠度应为正负挠度绝对值之和。挠度按毛截面计算初始缺陷总则5.3.25.3.35.3.4:框架分析中的缺陷5.3.2-1:=0aham

(5.3.2-1)式中:0——基值,取0=1200;2ha——用于柱的高度h的折减系数,2h

2

1.0hh——结构的高度,单位:m;am——每一行柱的数量的折减系数,

ham=

3 h ;0.50.51+1 m m——NEd50%。hhh图5.3.2-1等效侧移缺陷/L (5.3.2-2)式中:L——构件长度;可在国家版附录中选择e0/L值。表5.3.2-1给出了推荐值。表5.3.2-1竖向挠度限值初始局部弯曲缺陷e0

/的设计值根据附录A图A.0.1屈曲曲线弹性分析塑性分析e0/Le0/La1/3001/250b1/2501/200c1/2001/150d1/1501/100HEd0.15VEd

(5.3.2-3)5.3.2-2为假定单层高度为h(5.3.2-1)NNHNh2Hh2HN2NNh图5.3.2-2楼层横隔板上的水平力的侧移缺陷的构造5.3.23AfAfyNEdλ>0.5

(5.3.2-4)式中:NEd——压力的设计值;λ——对于端部铰接构件所计算得出的面内无量纲长细比;NEd——压力的设计值;注:在构件检验中考虑了局部弯曲缺陷,见5.3.2条第3款和第5.3.4条。5.3.2-25.3.2-3。N

N N

N

N NeLeNeeL LN

Ne LN图5.3.2-3由等效水平力取代初试缺陷5.3.2-4。ABAABAB21A Ba)A-A面和B-B面同向侧移 b)A-A面和B-B面反向侧移1垂直侧移 2转动侧移图5.3.2-4平移和扭转效应(平面图)36cr局部缺陷。该缺陷的幅度可由下式确定:

Ncr

NRK

(5.3.2-5)式中:

init

0 cr,max2

EIcr,maxault,kacrM 1-Mault,kacr>时,e=-0.2Rk 1压力的设计值;且RkRk

,为结构相对长细比。

0 N 1-2——相关屈曲曲线的缺陷系数,见表6.1和表6.2;——取决于相关横截面的相关屈曲曲线的折减系数,见6.3.1;——NEdNRK;acr——构件内轴力构造NEd的最小力放大系数,以达到弹性临界屈曲;MRk——Mel,RkMpl,Rk;NRk——临界横截面法向力的特征承载力,即Npl,Rk;r,xr——cr——弹性临界屈曲模态的形状。注:为了计算放大系数acrNEd。=amL/(5.3.3-1)Lam=

式中受约束构件的数量。0.50.51+1 mm5.3.3-1所示的等效稳定力替换:q=N 8+q

(5.3.3-2)d Ed 式中 为支体中产生面内曲上阶析算得的部载。注:如果采用了二阶理论,q可取值为0。5.3.3-1NEd可从下式得到:NEd=MEd/h (5.3.3-3)式中:NEd——梁内的最大力矩;h——梁的总高。注:如果梁承受了外部压力,则NEd应包括一部分压力。qd

每单位长度等效力,1支撑体系假定力𝐍𝐄𝐝在支撑体系的跨径𝐋内是均匀的,对于不均匀力,这是比较保守的。图5.3.3-1等效稳定力(等于mNd/05.3.3-2。4是1中给出的缺陷产生的力可以忽略NEd12N12NEdNEdNEd=,=1/,NEd=NEd/1拼接,2支撑体系图5.3.3-2受压构件拼接处的支撑力构件缺陷6.3节。53.(3b5.3.(5或5..6的规定考虑到缺陷0。来表示,其中是所注:可从国家标准《钢结构设计标准》GB50017附录中选出k的值。推荐k=0.5。构件的截面分类划分原则对杆件截面进行类型区分的原则,是以其受局部失稳影响的转动量和对转动的抗力。划分类别4——粗壮型,能形成塑性铰,适应所需的转动量,且抗弯力不降低者;——次壮型,能提供塑性铰抗力,但其转动量受局部失稳的制约者;——平常型,截面在应力分布呈线弹性状态情况下,其最外层受压纤维能达屈服强度,但局部失稳使其截面不能提供有塑性的弯矩抗力;EN1993-1-55.2.2。(6.2.1(10)(1)5.对于柔弱型截面,如果让表5.2为平常型所列的c/t算式右侧的值乘以fg/fg/0/com,Ed安全系数,com,Ed是该处在总分析中所算出的设计压应力最大值(用一阶分析或在必要时用二阶分析)。6.3c/t5.2构件设计一般规定(轴受力件的细或受构件挠度,作组合应设值按公桥涵计通用规范(JTG D60)规计算疲计应本准抗劳计有规执行。进行承载能力极限状态设计时,结构重要性系数0(JTGD60)7置合理的加劲措施满足局部稳定要求。轴心受力构件轴心受拉构件轴心受拉构件应按下列规定计算::0NdA0fd

(6.2.1-1)10.5n1NAf

(6.2.1-2) n0d 0d 式中:Nd——计算截面处的轴心拉力设计值;A0——构件的有效净截面面积,当构件多个截面有孔时,取最不利的截面。fd——钢材的抗拉强度设计值,且fd0.7fu。fu——钢材的抗拉强度最小值;n——在节点或拼接处,构件一端连接的高强度螺栓数目;n1——所计算截面上(最外列螺栓处)的高强度螺栓数目。受拉构件的长细比不宜超过表6.2.1-1规定的容许值。表6.2.1-1轴心受拉构件的最大长细比构件类型承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构直接承受动力荷载的结构主要构件240200次要构件300240条文说明当采用屈强比大的钢材时,还应限制在0.7fu内以确保安全。当构件的组成板件在节点或拼接处并非全部直接传力时,应将危险截面的面积乘以有效界面系数。由于计算截面()的高强度螺栓所承受力的一般已通过摩擦力传递。130~200200~300250~350200,可以使城市钢桥更轻巧、纤细。轴心受压构件0NdAfd式中:Nd——计算截面轴心压力设计值;

(6.2.2-1)——。根(AA——考虑构件组成板件的局部稳性影响后的有效截面面积。当板件宽厚比超过第7章板件设计的规定时,AiAi。i——各板件有效截面系数,按本标准6.2.4条取值。6.2.2-1表6.2.2-1轴心受压构件的最大长细比构件类型承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构直接承受动力荷载的结构主要构件150120次要构件180150条文说明100~150120~150150~2000A

RVB

fcd

(6.2.3-1)S ebw

(6.2.3-2)0ABt d——

S ebwAs——支承加劲肋面积之和;tw——腹板厚度;Beb——腹板局部承压有效计算宽度,BebB2tftb;B——tf——tb——支座垫板厚度;——6.2.3-1(6.2.3-3)1224Bev(ns24tw 2B24nt

(b24t

(6.2.3-3)ev sw s wns————图6.2.3-1支承加劲肋的腹板有效计算宽度轴心受力构件组成板件考虑局部稳定影响的有效截面系数ρ可按下列规定计算:H345/fy(1)当b/t35 时:345/fy345/fy(2)当b/t345/fy

时:19//p;式中:b,t——分别为壁板或腹板的宽度和厚度。345/fy(1)w/t345/fy

时:11//p;13.8t345/13.8t345/fy345/fy(2)当w/t65 时:/345/fyp0.4时:=111 (1) 1242p02p11(1

(6.2.4-1)pp 2 2 0p0=0.8(p0.4)p= 5

bp)t

fy1fyfyEk式中:p——相对宽厚比;t——加劲板的母版厚度;fy——屈服强度;E——弹性模量;cr——加劲板弹性屈曲欧拉应力;bp——计算图6.2.4-1a)]计算6.2.4-1b)];k——加劲板的弹性屈曲系数,加劲肋尺寸符合第4款规定时,可参考附录B计算。图6.2.4-1考虑局部稳定影响的受压加劲板有效宽度示意图(1)板肋宽厚比应满足下式要求:355/fy355/fyt

(6.2.4-2)s(2)L形、T形加劲肋宽厚比应满足下式要求:355/fybs0355/fyt

(6.2.4-3)s0hs30355/f355/fy

(6.2.4-4)s合《轧钢(GB/T 的钢加肋厚应足式要:hs30355/f355/fy

(6.2.4-5)s355/fybs355/fyt

(6.2.4-6)shs40355/f355/fy

(6.2.4-7)s6.2.4-2加劲肋尺寸符号图轴心受力构件的计算长度、长细比按《公路钢结构桥梁设计规范》JTGD64-2015附录AJTGD64-2015A条文说明引用《公路钢结构桥梁设计规范》JTGD64-2015附录A。参考《钢结构设计标准》,补充相贯焊接的钢管桁架构件计算长度表。表6.2.5-1相贯焊接钢管桁架构建计算长度l0桁架类别弯曲方向弦杆腹杆支座斜杆和支座竖杆其它腹杆平面桁架平面内0.9ll0.8l平面外l1ll立体桁架0.9ll0.8l注:1

l1为平面外无支撑长度,l是杆件的节间长度;对端部缩头或压扁的圆管腹杆,其计算长度取l。0.9l0.9按格构式压杆验算其稳定性。受弯构件在主平面内受弯:

0My

Wy,efffd

(6.3.1-1)双向受弯:

0(My

Wy,effMz

Wz,eff)fd

(6.3.1-2)圆形截面受弯:

M2W2W

f

(6.3.1-3)0 y z eff 式中:My、Mz——分别为同一截面处对一轴和0 y z eff Wy,effWz,eff——yzWef——圆形截面构件有效净截面的截面模量。0fvd式中:——截面弯曲腹板剪应力,VSItw

(6.3.2-1)V——剪力设计值;S、I——有效截面面积矩和惯性矩;tw——腹板厚度;闭口截面的腹板剪应力应按剪力流理论计算。(0 x d/f2/f)12vd——fd、fvd——钢材的抗弯强度设计值、抗剪强度设计值;

(6.3.3-1))翼缘的侧向变形时;6.3.4-1所规表6.3.4-1工字形截面简支梁不需要计算整体稳定性的最大L1B1值钢号跨间无侧向支承点的梁跨间受压翼缘有侧向支承点的梁,不论荷载作用在何处荷载作用在上翼缘荷载作用在下翼缘Q23513.020.016.0Q35510.516.513.0Q39010.015.512.5Q4209.515.012.0注:梁的支座处设置横梁,跨间无侧向支承点的梁,L1为其跨度;梁的支座处设置横梁,跨间有侧向支承点的梁,L1为受压翼缘侧向支承点间的距离。h6

b065345

fy时。图6.3.4-1箱形截面简支梁截面尺寸条文说明L1为受压翼缘侧向支承点之间的距离。梁的支座点视为有侧向支承。10My

y,fbf

(6.3.4-1)在两个主平面受弯的H0My

y,fM

Wz,eff

(6.3.4-2)式中:Wy,eff、Wz,eff——按受压最大纤维确定的梁有效截面模量。b——绕强轴弯曲所确定的梁整体稳定系数,应按本标准附录C计算。1.2条文说明钢梁整体失去稳定性时,梁将发生较大的侧向弯曲和扭转变形,因此为了提高梁的稳定承载能力,任何钢梁在其端部支承处都应采取构造措施,以防止其端部截面的扭转。附录C引用《钢结构设计标准》附录C:梁的整体稳定系数。对仅腹板连接的钢梁,因为钢梁腹板容易变形,抗扭刚度小,并不能保证梁端截面不发生扭转,因此在稳定性计算时,计算长度应放大。7值。拉弯、压弯构件0(Nd

)My

Wy,effWz

Wz,eff)fd

(6.4.1-1)圆形截面构件的拉弯和压弯构件的截面强度为:0d(N0d

(A)M2W2

)f

(6.4.1-2)0y z 式中:Nd0y z My、Mz——分别为同一截面处对一轴和Z轴的弯矩设计值;A0——构件的净截面面积;Wy,effWz,eff——yzWef——圆形截面构件有效截面的截面模量。弯矩作用平面内整体稳定性:N

AM

W

18N

(6.4.2-1)0

d y1

my y

d

d弯矩作用在单轴对称构件的对称平面内且翼缘受压时还应按下式计算:N A

W

15N

(6.4.2-2)0d 10

my y

d

d弯矩作用平面外整体稳定性:0Nd

tyMy

y

(6.3.1-3)式中:Nd——所计算构件范围内轴心压力设计值;My、Mz——所计算构件范围内的最大弯矩设计值;A0——构件的净截面面积;Wy、Wz——构件有效截面受压最大纤维相对于y轴和z轴的截面模量;Wy——单轴对称构件无翼缘端(受拉最大纤维)相对于y轴的截面模量;y、z——弯矩作用平面内和弯矩作用平面外的轴心受压构件稳定系数;b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按本标准附录C计算,对闭口截面,b1.0。Ey NEy——Ey

2EA。m

——等效弯矩系数。——截面影响系数,闭口截面0.7,其它截面1.0。0Nd

myMy

y

18

NyzM

zfd(6.4.31)N AM WM W 18N

(6.4.3-2)0d y10 ty y byy mz zz

d Ez d 式中:Nd——所计算构件范围内轴心压力设计值;My、Mz——所计算构件范围内对强轴和弱轴的最大弯矩设计值;A0——构件的净截面面积;Wy、Wz——对强轴和弱轴的截面模量;Wy——单轴对称构件无翼缘端(受拉最大纤维)相对于y轴的截面模量;y、z——对强轴y-y和弱轴z-z的轴心受压构件的整体稳定系数;ψbxψbx——Cψbx=ψby=1.0。m

——等效弯矩系数。6.3.6 受扭构件梁GnMn/n

(6.5.2-1)式中:Mpn——主梁Gn按直线梁计算的截面初始弯矩;Rn——主梁Gn的半径。板件厚度相对其他尺寸较小的开口截面构件(t远远小于b,其抗扭刚度KGbt33

(6.5.3-1)截面上产生的最大剪应力maxTzt/J式中:G——剪切弹性模量;b——板件长度。s设从剪力中心O往下作构件板厚中心线的垂线长度rs,当为开口截面时,翘曲函数Ws可由下式求得:sECw:

s=-0sds

(6.5.4-1)如设对于截面剪力中心的翘曲函数为Ws,则抗弯扭刚度ECw按下式求得EC=EW2td(6.5.4-2)EC=EW2td(6.5.4-2)条文说明常用开口截面翘曲扭转常数Cw表6.5.4-1剪切中心位置(xs,ys)和翘曲扭转常数Cw截面形状xs00000yseb4e(bt2A3 11(eI(h-e)I)I 1 2yraas)aasinaa aeI1IyCw(bt)218bt3t311+ 3144 36I1I2IYI22 atr3a3 3 asinaah3I22II1 133 Iy1——计算截面的传力有效截面系数。计算截面不同的构件截面形式和连接方式的η1值应符合表6.2.1-1的规定。2——考虑局部稳定影响的受压有效截面面积系数,为受压有效截面面积与毛截面面积的比值。2Aeff,cA0

=Gtds dx d

(6.5.5-1)u=dx 3

(6.5.5-2)=qwEd sWtdsw t td2x0 s 式中:——由于偏心荷载作用产生的横截面的转角;x——=Mt2Fl

(6.5.6-1)式中:F——圆管面积,F=d2/4。( )(b)2( )

(6.5.7-1)a a

)2)2 ( ( )1.2a a

(6.5.7-2)

( (x)2(x)(y)2(y)22(

(6.5.7-3)a a a a a式中:——=bw;b——由于弯矩产生的正应力;w——由于翘曲扭转产生的正应力;x,y——在检算点上互为正交作用的正应力;a——=;——作用检算点上的剪应力,=bsw;——伴随弯矩出现的剪应力;b——伴随弯矩出现的剪应力;s——由于纯扭转产生的剪应力;w——由于翘曲扭转产生的剪应力;a——=;板件结构一般规定条文说明1、23、44章。(呼吸)8章。ra2t式中:a为板块的宽度,t为板的厚度。

(7.1.2-1)设计和模拟基础sL8L为跨度或从支点到悬臂端距离的2倍。7.4.3。lim条文说明参数lim可根据每个城市的情况确定,推荐采用lim0.5。P型,以及这些模型之间的耦合可用于确定等截面构件在承载力极限状态下的抗力。板块是矩形的,翼缘是平行的;任何加劲板的开孔半径或切口尺寸不大于0.05b,其中b为板的宽度。条文说明本准则也可用于 不大于10度非矩形(图7.2.31 大但矩形板的宽度取和的最大值。图7.2.3-1角的定义7.3.1,则可采用有效s7.3.3采用ult。7.4~7.7p37.10条文说明p宽度法(7.2.3)不考虑截面上板单元之间的应力重分布。构件设计中的剪力滞后1 当

50时,翼缘中的剪力滞后可忽略,这里b0为翼缘的悬臂或主梁腹板间宽度的一半。Le为弯矩零点之间的长度。当超过以上的中的有效s态下的检算,应采用7.3.3中的有效面积。s弹性状态下,剪力滞后的有效sbeffb0有效s宽度的折减系数参见表7.3.2-1。

(7.3.2-1)该有效宽度和正常使用状态,疲劳极限状态有关。50%可采用图7.3.2-1来确定。对于其它工况,Le应采用相邻弯矩零点之间的距离。7.3.2-1Les7.3.2-1s检算值0.021.00.020.7正弯矩 11负弯矩 12 1 16.0 2 0.70正弯矩 11 负弯矩1所有的端支承055/1 0但是 1所有的悬臂在支承处和端部kb/L 和100 e 0 bt0Asl为b0宽度范围内所有纵向加劲肋的面积和,其余参数参见图7.3.2-1和7.3.2-2。图7.3.2-2剪力滞后的符号(1)由于剪力滞后导致的纵向应力沿翼缘板的横向分布可采用图7.3.2-3得到。0.20

0.2021.250.201

20y

1y/b

y1y/b42 2 1 2 0 1 1采用有效翼缘宽度b计算图7.3.2-3剪力滞后导致的应力分布(1)对加劲板或非加劲板在面内局部荷载作用下的弹性应力分布,见图7.3.2-4,应采用下式确定:

eff w st eff w st

(7.3.2-2)z,Ed

b ta 1z21z2sen10.878ast,ltweff essfast,lsesst。tw为腹板的厚度;z为到翼缘的距离。1:加劲肋;2:简化的应力分布3:实际应力分布图7.3.2-4面内应力分布条文说明sst/时,方程(7.3.2)在承载力极限状态下的剪力滞后效应可用如下方法确定:3考虑板屈曲和剪力滞后的组合效应:Aeff

(7.3.3-1)其中:Ac,eff为由于板屈曲(参见7.4.4和7.4.5)受压翼缘的有效p面积。ults7.3.2-1来确定,但是其中的0要采用:0*0

Ac,effAc,effb0tftf为翼缘板厚度来考虑:A A A

(7.3.3-3)、7.3.2-1

c,eff c,eff条文说明2、3中的表达式也可用于翼缘受拉的情况,此时Ac,eff采用受拉翼缘的总面积。极限承载力状态下正应力导致的板屈曲见7.;条文说明7.8节。7.9节。4(Ieff,Weff6p7.3.3组合。s面积。eN7.4.3-17.4.67.4.3-2向弯曲的有效截面模量应根据两个主轴确定。条文说明NEDMED同时作用来确定一个单独的有效面积,来考虑eN的效应,这需要迭代的步骤。fyf提高到nfyw。fdw采fdffdw。条文说明各个城市推荐n2.0。1.5fyf。总截面 有效截面G为全截面的中心;G'为有效截面的中心;1为全截面的中性轴;2为有效截面的中性轴;3为无效区域图7.4.3-1第四类截面-轴力G为全截面的中心;G'为有效截面的中心;1为全截面的中性轴;2为有效截面的中性轴;37.4.3-24类截面-弯矩p7.4.4-1)p7.4.4-2为板屈曲的折减系数Ac为截面总面积

(7.4.4-1)当p0.67时,1.0当p0.05531.0

此处(3)0p2pp2(7.4.4-2)悬臂的受压单元当p0.748,1.0当0.748,p0.1881.0

(7.4.4-3)p 2pfy28.4fy28.4k这里p ,为则的厚比高宽比。为应力比,按照和确定。b为相应宽度(其确定参照截面划分中的表****)bw对腹板;b;3tc对有伸臂的翼缘;h对等边角钢;h对不等边角钢;kk7.4.4-17.4.4-2;tcr

为板的弹性屈曲应力,参见附录D(2)中的方程D.0.1和表7.4.4-1,表7.4.4-2;235fy235fy7.4.4-17.4.4-27.4.4-1应采条文说明com,Edfycom,Edfy/M0pp,redp

(7.4.4-4)com,Ed式中为所荷同作用效p面计算的件最com,Ed条文说明上述过程是保守的,而且需要迭代计算,其中应力比(表7.4.4-1和表7.4.4-2)根据上一阶段末定义的有效截面计算出的应力来确定。7.4.4-1内部受压板块应力分布(压应力为正)有效p宽度beff=1beff=b==10=bb=2b b=bbe1 5eff e2 eff <0fcb/)===2/1110001-113屈曲系数k4.12/)7.817.816.299.78223.9827.4.4-2悬臂受压板块应力分布(压应力为正)有效p宽度beff10=c<0fcb/)=2/110-113屈曲系数k0.430.570.850.57-0.21+0.07210=c<0fcb/)=2/1110001-1屈曲系数k0.430.578/(0.34)1.701.7517.1223.84com,Ed对应的板宽厚比p或p,red。当板的长宽比abc条文说明cc7.44-3bab17.443。没有纵向支承的柱类型曲 b)小长宽比时,非加劲板类似于柱的屈曲行为c)大长宽比时,加劲板类似于柱的屈曲行为图7.4.4-3类似于柱的行为1 p总体屈曲的有效pp7.4.4加劲肋有效p。pAc,eff

cc,fce,ft

(7.4.5-1)此处Ac,eff,loc为除过板单元bedge,eff宽度范围内,全部或部分受压区所有加劲肋和板块的有效p截面面积,见图7.4.5-1所示的例子。图7.4.5-1均布压力下的加劲板,locAc,eff,locAsl,efflocbc,loctc

(7.4.5-2)用于除过板单元7.4.5-1;cA 为有效p7.4.4Asl,eff slbc,loc为每个板块受压区的宽度;loc为根据计算的每个板块的折减系数。条文说明对非均匀受压的情况参见附录图D.0.1。c(1)cc,见。c,loc(7.33c,ff可采用A*Ac.eff

,同时考虑板屈曲效应和剪力滞后效应。见7.3.3。2 等效板的相对宽厚比pA,cfycr,p其中: A,cfycr,p

p (7.4.5-3)A,ccAc为除过相邻支承板块的受压区加劲板的总面积,见图7.4.5-1,如果和剪力滞后效应相关,则要乘以剪力滞后效应系数;Ac,eff,loc为考虑加劲肋和/或板块屈曲因素后,相同板块的有效面积(如果有剪力滞后效应。7.4.7算出cr.p的计算参见附录D。cr,ccr,ccr,c

2Et2121v2a2

(7.4.5-4)对加劲板的cr,c应力cr.sl确定:2EI sl

(7.4.5-5)Aacr,slAa

2sl.1Isl,1为和加劲肋相连的部分板块和加劲肋本身形成的总截面的抗弯惯性矩。Asl.1为和加劲肋相连的部分板块和加劲肋本身的总面积。附: 也可用

得其中 和板受边,b,bcr.c

cr.c cr.slsl

cr.c

c sl1b为从应力分布得到的几何参数,用于差值,见附录图D.0.1。b

c定义如下:fyfycr,c

c (7.4.5-6)AA,cfycr,c

c (7.4.5-7)式中: Asl.1,effA,c

Asl.1Asl.1,eff考虑板屈曲效应时,加劲肋和加劲肋周围板的有效面积,参见附录图D.0.1。c60.21加劲板其值增加到:IslIsl

0.09ei/ee

(7.4.5-8)emaxe1,e2为有效柱的中性轴到加劲肋的中性轴和被加劲板中性轴的最大距离(D.011。图7.4.5-2均布压力下的加劲板(b)(c)最终的折减系数c根据c和之间的差值获得。cxc2xccrp1但01cr,ccr.p为板弹性屈曲的临界应力,参见附录D.0.1(2)r.c7.45.2(3。

(7.4.5-9)c74.(1。检算NEdMEdNEdeN

(7.4.6-1)1 fA fWdeff deff其中:Aeff为有效横截面面积,参见;eN为中性轴的偏移距离,参见;MEd为设计弯矩;NEd为设计轴力;Weff为有效弹性截面模量,参见;条文说明对承受轴向压力和双向弯曲的构件(7.4.14)可以写为:NEdMy,EdNEdey,NMz,EdNEdez,N1.0

(7.4.6-2)1 fA fW fWdeff

dy,eff

dz,effMy.Ed,Mz.Ed为绕y-y轴和z-z轴的设计弯矩;eyN,ezN为有效截面的中性轴偏离全截面中性轴的距离。MEdNEd0.4a0.5b剪切抗力7.2.3k对h/t72的非加劲腹板和h/t31k

的加劲腹板应检算剪切抗力,并在w w 支座处设置竖向加劲肋。条文说明1 7.5.2-1。2推荐对S460钢以下的钢种取1.20,对高强钢取1.00。V V

V

(7.5.2-1)3b,Rd bw,Rd bf,Rd3其中腹板的贡献为:翼缘的贡献.Rd7.5.4

xwfdwhwt3V bw,3V

(7.5.2-2)7.9.3横截面符号 a)无端支承 b)性端支承c)非刚性端支承图7.5.2-1端部支承w7.5.3-17.5.3-1得到。7.5.3-1w对剪切屈曲抗力的贡献刚性端加劲肋非刚性端加劲肋w0.83/0.83/w1.080.83/w0.83/ww1.081.37/(0.7w)0.83/w1刚性端支承 2非刚端支承 3推荐的范图7.5.3-1剪切屈曲系数w7.5.2-1(176..23C类。。7.5.3-17.5.3-2中的宽厚比系数ww0.76

(7.5.3-1)fywcrcrkfywcr

(7.5.3-2)条文说明ED;w采用下式计算:(1)只在支座处设置竖向加劲肋时:

w

hw86.4t

(7.5.3-3)(2)在支座处设置竖向加劲肋和设置中间竖向加劲肋或纵向加劲肋或设置竖向和水平加劲肋w

(7.5.3-4)式中:k是板块中的最小剪切屈曲系数。取任意两个刚性竖向加劲肋之间板块的(例(a4竖向加劲肋之间板块的分析(7.5.3-3。的最小值可通过以下分析得到:采用两个板块和一个柔性竖向加劲肋共同分析;D。计算1/3,采用附录D算k时也要考虑。w37.4t37.4ti

(7.5.3-5)i为了计算ki,附录D中给出的公式可取kst0。1横向加劲肋 2纵向劲肋 3非刚性横向加图7.5.3-2有竖向和纵向加劲肋的腹板(MEdMf,Rd献采用下式计算:

bt2f M 2V ffdf1 Ed

(7.5.4-1)bf,Rd

c Mf,Rd bftf面积较小的翼缘,bf不大于腹板各侧15tf

。Mf

Mf,k是仅考虑翼缘板有效区域的M0弯矩抗力。 t2f ca0.25 ffdf0.250.75 th2f wdw 翼缘板对剪切抗力的贡献,c的示意可以参见下图。7.5.4-1c示意图NEdMf,Rd1 NEdAf1Af2fdfM0

(7.5.4-2)其中Af1,Af2分别为上、下翼缘的面积。检算

3应采用下式检算剪切抗力:VEd3

1.0Vb,rd(7.5.4-3)VEd为设计剪力,包括扭转产生的剪力。横向力的抗力7.6.27.61(;76.1(b;76.1(。7.2(a) 类(b) 类(c)h2 h2kF62wa

k26ssc6

kF3.52waF 图7.6.1-1不同荷载类型时的屈曲系数在横向荷载作用下,加劲和非加劲腹板抵抗局部屈曲的设计抗力应采用下式计算:FRd

fdw

(7.6.2-1)M1式中:tw为腹板厚度;fdw为腹板材料的屈服强度;Leff为抵抗横向力的有效长度,可采用下式确定:Leff

Fly

(7.6.2-2)其中:ly为有效长度,见7.6.5,相应加劲支承长度为ss,见7.6.3;F为局部屈曲的折减系数。ss1:17.6.3-1,但ss不能大于腹板的高度。线之间的距离ss

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